Sistemi di elaborazione e trasmissione dell'informazione - Parte di Reti

SISTEMI DI ELABORAZIONE E

TRASMISSIONE DELL'INFORMAZIONE

Parte di Reti e Protocolli a.a. 2019/2020

1. Modello TCP/IP 2

1.1 MAC Address 2

1.2 IP Address 3

1.2.1 Classi di indirizzi IPv4 3

1.2.2 Indirizzi IPv4 Privati 3

2. NAT (Network Address Translation) 4

3. Layer 4: Protocolli di Trasmissione 5

3.1 UDP (User Datagram Protocol) 5

3.1 TCP (Transmission Control Protocol) 5

3.2.1 Three Way Handshake 6

3.2.2 Numeri di Seq e Ack 7

3.2.3 Perdita di un pacchetto 8

3.2.4 Fine connessione 9

3.2.5 Flow Control 10

4. Layer 5: Protocolli di livello Applicativo 11

4.1 DNS (Domain Name System) 11

4.1.1 Tipi di Record DNS 13

4.2 NTP (Network Time Protocol) 13

4.3 SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) 14

4.3.1 Invio di una mail 14

MIME 16

4.3.2 Ricezione mail da mailserver 16

4.4 FTP (File Transfer Protocol) 17

4.4.1 FTP Anonimo 18

4.4.2 FTP Sicuro 18

4.5 HTTP (HyperText Transfer Protocol) 18

4.5.1 Methods 18

4.5.2 Format 19

4.5.3 Response codes 20

A cura di Federico Crippa

4.5.4 Cache Proxy 20

GET condizionale 21

4.5.5 Cookies - Istanza 21

4.5.6 Gestire più client 21

4.5.7 Pipeline 22

5. Layer 3: Network 23

5.1 IPv4 23

5.2 IPv6 24

5.3 Routers 25

5.3.1 Instradamento 26

5.3.2 ICMP (Internet Control Message Protocol) 26

5.3.3 OSPF (Open Shortest Path First) 26

6. Layer 2 e 1: Data Link e Physical 27

6.1 CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access w/ Collision Detection) 27

6.2 Cavi 28

6.3 Dispositivi per il collegamento di più hosts 29

6.3.1 Hub 29

6.3.2 Switch 29

6.4 MAC Address 30

6.5 Ethernet Packet 30

6.6 Routiung 30

6.7 ARP (Address resolution protocol) 31

6.8 DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) 31

Disclaimer​ : Questo documento è stato creato usando appunti presi a lezione durante l'anno

accademico 2019/2020 della parte di Reti della materia SET dell'università di Genova. I

contenuti di questi appunti non sono consigliabili come sostituto delle lezioni ma come uno

strumento aggiuntivo per lo studio e ripasso. 1

1. Modello TCP/IP

​ ​ ​

Il modello TCP/IP​ e' una versione semplificata del modello ISO/OSI​ . Noi useremo TCP/IP

​ ​ ​

Ogni Layer e' caratterizzato da i suoi Header e i suoi eventuali Trailer​ .

Negli header e' di solito presente l'indirizzo caratterizzante del layer.

1.1 MAC Address

In informatica e telecomunicazioni l'​ indirizzo MAC (in inglese MAC address, dove MAC sta per

​ ​ ​

Media Access Control), detto anche indirizzo fisico​ , indirizzo ethernet o indirizzo LAN​ , è un

​

codice di 48 bit (​ 6 byte​ ) assegnato in modo univoco dal produttore ad ogni scheda di rete

ethernet o wireless prodotta al mondo, tuttavia modificabile a livello software.

Rappresenta in sostanza un identificativo per un particolare dispositivo di rete a livello di rete

locale: ad esempio due schede di rete in due diversi calcolatori avranno due diversi nomi (e

quindi diversi indirizzi MAC), così come avranno nomi diversi una scheda Ethernet ed una

scheda wireless posizionate nel medesimo computer. Ogni scheda avente un MAC Address

diverso.

Esempio di MAC Address 00:0a:95:9d:68:16 2

1.2 IP Address

Ci sono due tipi:

IPv4​ : 4 bytes (36 bits)

➔ IPv6​ : 16 bytes (128 bits)

➔ ​ ​

Si usa il concetto di Netmask per specificare la quantità di bit dedicati alla sezione Network

(parte non attribuibile a device controllati dal dispositivo con questo address)

La netmask e' una serie di 1 nella rappresentazione binaria che indica quale parte dell'indirizzo

IP non può cambiare nella sottorete.

Si usa anche la notazione /n dove n e' il numero di bit a 1.

Esempio di netmask:

11111111.11111111.11111111.00000000 = 255.255.255.0 = /24

Ad esempio la rete 192.168.1.0 con la subnet precedente puo' avere client da 192.168.1.1 a

192.168.1.254 (l'ultimo indirizzo e' riservato al broadcast) ed e' anche indicabile come

192.168.1.0/24

1.2.1 Classi di indirizzi IPv4

→ Netmask /8 Classe A

→ Netmask /16 Classe B

→ Netmask /24 Classe C

1.2.2 Indirizzi IPv4 Privati

→ 10.0.0.0/8 1 possibile rete di Classe A

→ 172.16.0.0/12 16 possibili reti di Classe B

→ 192.168.0.0/16 256 possibili reti di Classe C 3

2. NAT (Network Address Translation)

Viene usato per consentire l'uso di indirizzi IP privati all'interno di una sottorete connessa alla

rete pubblica.

Traduce tramite gli indirizzi privati e assegna a ogni richiesta una porta libera in modo che il

destinatario, rimandando il pacchetto alla porta assegnata dal NAT, riesca a raggiungere lo

stesso il mittente. Il compito della traduzione e' del router che connette le due reti. 4

3. Layer 4: Protocolli di Trasmissione

3.1 UDP (User Datagram Protocol)

​ ​

UDP Utilizza Datagrammi e non fa nessun controllo, né sulla banda usata (flow control) né

sulla avvenuta ricezione

Per via della minore quantità di controlli l'UDP é utile quando serve una comunicazione il più

veloce possibile dove l'arrivo dei pacchetti o del giusto ordine di essi non é necessario.

Un esempio di applicazione del protocollo UDP è la risoluzione DNS, dove è più importante

avere una risposta veloce che avere la certezza della consegna (in caso di scadenza del

timeout di richiesta, se ne invia un altra) ​

Il protocollo UDP, a differenza del TCP, supporta l'invio di pacchetti in broadcast

3.1 TCP (Transmission Control Protocol)

​ ​

È un protocollo reliable​ e connection oriented​ .

TCP ha le seguenti caratteristiche:

​

● Previene il Packet loss

​

● Riordina I pacchetti ricevuti fuori ordine

​

● Consente multiple conversazioni​ (anche con stesso host)

● Flow Control 5

3.2.1 Three Way Handshake

Questo è il modo in cui ogni connessione TCP deve iniziare.

A differenza dell'UDP, la connessione deve essere accettata dal server che manderà un

SYN-ACK nel caso sia disponibile che verra confermato dall'ultimo ACK.

I due valori iniziali del SYN sono randomici per evitare che un intruso possa "azzeccare" lo

stesso numero o per lo meno sapere quale è il prossimo e mandare pacchetti fasulli.

I dati verranno scambiati solo dopo all'ACK, il client può mandare un pacchetto immediatamente

dopo all'ACK per accorciare i tempi, il server se no deve aspettare la ricezione del pacchetto di

ACK. 6

3.2.2 Numeri di Seq e Ack

​ ​

Il Sequence Number (Seq) rappresenta il numero di bytes che la macchina che sta mandando

il pacchetto ha gi&agrav